Lizozomii

Lizozomii

Descoperiti de Christian DeDuve laureat al premiului Nobel 1974

Nucleaze

Proteaze

Glicozidaze

Lipaze

Fosfataze

Sulfataze

Fosfolipaze

Membrana lizozomilor

Componenti membranari unici

Proteine integrale unipas tip I - lgp A si lgp B - extensiv glicozilate

Sintetizati in RER si transportati in aparatul Golgi pentru o glicozilare extensiva   

Pompa protonica membranara ATP-dependenta care schimba Na+ cu H+ asigurand astfel un mediu optim pentru actiunea hidrolazelor - pH 5 (pH-ul citoplasmei este 7,2)

Originea si formarea lizozomilor

Originea - aparatul Golgi

Formarea - intersectie intre calea secretorie si endocitoza

Biogeneza lizozomilor

o       Sinteza enzimelor specifice in RER

o       Primirea acestora in regiunea cis a aparatului Golgi si atasarea unui radical fosfat la reziduul de manoza - etichetare

o       Manozo-6 fosfat - semnalul de sortare

o       Enzima este transportata spre regiunea trans unde se leaga de un receptor specific

o       Incepe formarea unei vezicule care se acopera cu clatrina si care se va desprinde de ap. Golgi

o       Pompa potonica a lizozomului duce la indepartarea gruparii fosfat si la disocierea hidrolazei de pe receptor, cu reciclarea receptorului inapoi in complexul Golgi.

Autofagia

Materialul supus degradarii are origine intracelulara

Macroautofagia - turn over al organitelor - autofagozom

Microautofagia - pinocitoza unor proteine citoplasmatice

Autoliza

Distrugerea interna a intregii celule

o       Este o parte a apoptozei (moarte celulara programata)

o       Predomina in celulele care necesita resorbtie (in viata embrionara)

Heterofagia

Implica endocitoza unor materiale extracelulare

o       Fagocitoza - incorporare de particule straine (bacterii) - fagozomi ce vor fuziona cu lizozomii primari formand lizozomi secundari

o       Pinocitoza - inglobarea unor macromolecule aflate in solutie - pinozomi ce vor fuziona si ei cu lizozomii primari

Crinofagia

Digestia produsilor de secretie in celulele endocrine

Proces prin care celula isi controleaza calitatea si cantitatea substantelor secretate

Tipuri de lizozomi : exista doua tipuri de lizozozmi

Primari

Fara substrat digestiv

Formati prin inmugurire din aparatul Golgi

Aspect omogen - MET

Secundari

Formati prin fuziunea lizozomilor primari cu endozomii

Forma activa,contin enzima substratul de digerat

Aspect neomogen MET

Corpii reziduali Lizozomi tertiari

Apar in urma procesului de autofagie

In urma epuizarii echipamentului enzimatic lizozomal

Functiile lizozomilor

o       Aparare

o       Reinoire celulara

o       Controlul activitatii de secretie celulara

o       Reglarea metabolismului celular al colesterolului

Boli lizozomale

Produse de deficite enzimatice

Caracterizate prin acumularea de polizaharide sau lipide in tesuturile hepatice, musculare sau splenice

v     Sindromul Hurler - absenta enzimelor in aparatul Golgi

v     Boala incluziilor celulare - enzime neetichetate in aparatul Golgi

Boli lizozomale

Patologie (tezaurismoze):

v     Boala Pompe - a-glucozidaza

v     Boala Niemann-Pick - sfingomielinaza

v     Boala Gaucher - b-glucozidaza

Peroxizomii

Descopriti de Johannes Rhodin - 1954 si denumiti "microbodies"

Christian DeDuve 1965 - peroxizomi - peroxide metabolizing organelles

Functiile peroxizomilor

Producerea si descompunerea peroxidului de hidrogen

Oxidarea acizilor grasi - peste 24 de atomi de carbon

Sinteza    unor lipide - plasmalogeni, colesterol, acizi biliari

=Organite delimitate de o singura membrana

=Proteine membranare specifice

- PMP 70 (peroxisome membrane protein 70 kDa) din familia transportorilor de proteine prin membrane

Matricea peroxizomala

Contine peste 50 de enzime

Catalaza reprezinta 40% din proteinele peroxizomului

Lazarov si Fujiki - 1985 - modelul multiplicarii autonome

Cresc prin incorporare de proteine si lipide

Se autoreplica

Se impart in doua dupa ce ating o anumita dimensiune

Biogeneza peroxizomilor

Implicarea reticulului endoplasmic in generarea componentei lipdice

Studii pe celule dendritice de soarece - 2003 - exista Pex in regiuni bogate in reticul endoplasmic

o       Toate proteinele peroxizomale sunt sintetizate in citosol pe ribozomii liberi

o       La capatul C-terminal exista un tripeptid cu rol de eticheta SKL (Ser-Lys-Leu) - este semnalul de import al proteinelor in peroxizomi - Peroxisomal targeting signal PTS1 si PTS2 ( la capatul N-terminal)

o       PTS este recunoscut de receptorii Pex (peroxine) proteine integrale- cai de import

Boli peroxizomale

Produse prin absenta unei singure enzime sau a unor peroxizomi= malformati

Patologie:

v     Sindrom Zellweger (cerebro-hepato-renal)- absenta peroxizomilor- acumulare de lipide in creier, hepatomegalie, chiste renale

v     Adrenoleucodistrofia - Lorenzo's oil - imposibilitatea de a metaboliza corespunzator acizii grasi, ducand la degradarea tecii de mielina a neuronilor - maladie X linkata